IBM presenta su avanzado procesador cuántico de 127 qubits

Loading

La compañía anunció su nuevo procesador ‘Eagle’ de 127 qubits (bits cuánticos) durante el Quantum Summit 2021, su evento anual en el que presenta los hitos de hardware y software cuántico, así como el crecimiento del ecosistema cuántico. El procesador ‘Eagle’ es un gran avance para aprovechar el enorme potencial informático de los dispositivos basados en la física cuántica. Esto señala el punto en el desarrollo de hardware en el que los circuitos cuánticos no pueden ser simulados de manera confiable y exacta en una computadora clásica. Igualmente, anticipó los planes para Quantum System Two, la próxima generación de sistemas cuánticos.

La computación cuántica aprovecha la naturaleza cuántica fundamental de la materia a niveles subatómicos para ofrecer la posibilidad de una potencia computacional enormemente aumentada. La unidad computacional fundamental de la computación cuántica es el circuito cuántico, una disposición de qubits en puertas y medidas cuánticas. Cuantos más qubits posea un procesador cuántico, más complejos y valiosos serán los circuitos cuánticos que puede ejecutar.

La empresa recientemente presentó los roadmaps para la computación cuántica, incluido el camino para escalar el hardware cuántico para permitir que los circuitos cuánticos complejos alcancen la Ventaja Cuántica, el momento en el que los sistemas cuánticos pueden superar significativamente sus contrapuntos clásicos. ‘Eagle’ es el último paso en este camino de escalabilidad.

La organización mide el progreso en el hardware de computación cuántica a través de tres atributos de desempeño: escala, calidad y velocidad. La escala se mide en el número de qubits en un procesador cuántico y determina qué tan grande es el circuito cuántico que se puede ejecutar. La calidad se mide mediante el Volumen Cuántico y describe con qué precisión se ejecutan los circuitos cuánticos en un dispositivo cuántico real. La velocidad se mide por CLOPS (Circuit Layer Operations Per Second), una métrica que la empresa presentó en noviembre de 2021, y que captura la viabilidad de ejecutar cálculos reales compuestos por un gran número de circuitos cuánticos.

Procesador Eagle de 127 qubits

‘Eagle’ es el primer procesador cuántico de IBM desarrollado e implementado para contener más de 100 qubits operativos y conectados. Sigue al procesador ‘Hummingbird’ de 65 qubits presentado en 2020 y al procesador ‘Falcon’ de 27 qubits anunciado en 2019. Para lograr este avance, los investigadores desarrollaron innovaciones pioneras en sus procesadores cuánticos existentes, como un diseño de disposición de qubits para reducir errores y una arquitectura para disminuir el número necesario de componentes. Las nuevas técnicas utilizadas en Eagle colocan el cableado de control en múltiples niveles físicos dentro del procesador mientras mantienen los qubits en una sola capa, lo que permite un aumento significativo de qubits.

El aumento de qubits permitirá a los usuarios explorar problemas en un nuevo nivel de complejidad al realizar experimentos y ejecutar aplicaciones, como optimizar el aprendizaje automático o modelar nuevas moléculas y materiales para su uso en áreas que abarcan desde la industria energética hasta el proceso de descubrimiento de fármacos. ‘Eagle’ es el primer procesador cuántico de IBM cuya escala hace imposible que una computadora clásica simule de manera confiable. De hecho, el número de bits clásicos necesarios para representar un estado en el procesador de 127 qubits excede el número total de átomos en los más de 7.500 millones de personas en el mundo.

Quantum System Two

En 2019, la compañía presentó el Quantum System One, el primer sistema de computación cuántica integrado del mundo. Desde entonces, la emrpesa ha implementado estos sistemas como el cimiento de sus servicios Quantum basados en la nube en los Estados Unidos, así como en Fraunhofer-Gesellschaft, la institución de investigación científica líder en Alemania, en la Universidad de Tokio en Japón, y un futuro sistema en Cleveland Clinic de EE.UU. Además, hoy se anuncia una nueva asociación con la Universidad de Yonsei en Seúl, Corea del Sur, para implementar el primer sistema cuántico en el país.

“Quantum System Two ofrece un vistazo al futuro centro de datos de computación cuántica, donde la modularidad y la flexibilidad de la infraestructura del sistema serán clave para el escalado continuo”, dijo el Dr. Jay Gambetta, Fellow and VP of Quantum Computing. «System Two se basa en la larga herencia, tanto en computación cuántica como clásica, aportando nuevas innovaciones en todos los niveles del stack tecnológico».

El concepto de modularidad es fundamental en Quantum System Two. A medida que la compañía avanza en su roadmap de hardware y construye procesadores con recuentos más grandes de qubits, es vital que el hardware de control tenga la flexibilidad y los recursos necesarios para escalar. Estos recursos incluyen la electrónica de control, que permite a los usuarios manipular los qubits, y el enfriamiento criogénico, que mantiene los qubits a una temperatura lo suficientemente baja para que sus propiedades cuánticas se manifiesten.

También, el nuevo diseño brinda la posibilidad de proporcionar un espacio de trabajo criogénico compartido más grande, lo que conduce a la potencial vinculación de múltiples procesadores cuánticos. Se espera que el prototipo IBM Quantum System Two esté en funcionamiento en 2023.

Mantente conectado a nuestra revista Channel News Perú, haciendo clic aquí y suscribiéndote a nuestro newsletter para contenido de valor diario.

Notas Relacionadas

Leave a Reply

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *